virologi kuliah d4

VIROLOGI

Diah Titik M.

VIRUS adalah organisme obligat intra selluer yg bersifat parasit dgn silkus hidupnya di dalam sel dan tidak mempunyai aktivitas metabolisme diluar sel. Hanya mengandung satu asam nukleat (ribonukleo acid/RNA)atau asam dioksi ribonukleat (deoxy ribonukleo acid/DNA) sebagai materi genetik, dan sama sekali tidak pernah mengandung kedua asam inti RNA dan DNA secara bersamaan dalam satu virus.

STRUKTUR, SIFAT DAN KOMPONEN PARTIKEL VIRUS

Sifat –sifat umum virusVirus memiliki sifat-sifat sebagai berikut : Virus mempunyai ukuran yg lebih kecil dari bakteri ,yaitu 20-300 nm. Virus merup parasit obligat krn utk replikasi virus tgt pada sel hidup lain. Bbrp virus memiliki enzim-enzim kompleks spt RNA atau DNA polimerase ttp virus tdk dpt menghasilkan dan memperbanyak informasi dari genom tanpa bantuan sel inang

Virus hanya mempunyai satu jenis asam nukleat, DNA atau RNA saja, tdk pernah keduanya. Virus memiliki komponen suatu protein terikat reseptor utk perlekatannya pd sel inang→protein-protein dpt berperan sbg pengendali atau sbg produksi virus Asam nukleat virus mengandung informasi yg diperlukan utk memerintahkan sel inang guna mensitesis makromolekul dlm pembentukan virus baru.

Morfologi Umum VirusPada umumnya morfologi virus dilihat dari partikel virusdan ukuran dari virus tsb, dlm hal ini perlu adanya suatu pewarnaan →mikroskop elektronDgn cara ini virus dpt dikelompokkan menjadi 3 tipe :a. Simetri Kubik →tgt jumlah kapsomer dlm partikel virus, misal Adenovirusb. Simetri heliks →dlm simetri heliks subunit protein terikat secara berkala pd asam nukleat virus mjd suatu btk heliks, misal Orthomyxovirusc. Struktur kompleks →bbt spt batubata ada tonjolan pd permukaan luar, misal Poxvirus

Komponen Partikel VirusBeberapa komponen partikel virus yaitu :Kapsid : kulit protein atau lapisan yg menutupi genom asam nukleatNukleokapsid : kapsid beserta asam nulkeat yg diselubungiKapsomer : unit morfologik yg terlihat dlm mikroskop elektron pd permukaan partikel virus ikosahedralSelubung (envelope) :selaput yg mengandung lemak yg mengelilingi beberapa partikel virus.Virion : partikel virus lengkap, dan berfungsi utk memindahkan asam nukleat virus dari satu sel ke sel lainnya.

Stabilitas dan Daya Infeksi Virus

Krn virus hanya tdr dari asam nukleat yg dikelilingi oleh protein, virus sangat mudah dipengaruhi oleh faktor2 dari luar.Pengaruh-pengaruh keadaan fisik dan kimiawi terhadap virus :1. Suhu →virus bila dipanaskan 56 c – 60 c selama 30 menit (pasteurisasi) akan mengalami inaktifasi dan virus akan turun daya infasinya →protein mengalami denaturasi

2. Derajat keasaman (pH) dan garam-garam:virus dpt distabilkan dgn garam2(MgCl2, MgSO4, Na2SO4) secara berturut-turut dpt menstabilkan Picornavirus, Paramyxovirus, dan Herpes virus3. Radiasi :semua virus akan diinaktifir oleh sinar elektromagnetik (sinar α ,Ɣ dan sinar ultra violet4. Bahan-bahan kimia : fenol, khlor, natrium hipoklorit, dpt menginaktifkan virus sebagai desinfektan.5. Kepekaan terhadap eter : - virus yg sensitif thd eter (gol.arbovirus, Influenza, Herpes simplek, Cytomegalovirus) - virus yg resisten thd eter (Poxvirus, Papovavirus)

6. Antibiotika : khemoterapeutika dan antibiotika, tidak memiliki efek terhadap virus, tetap hanya untuk mencegah infeksi sekunder .

Kultivasi dan Replikasi virusPerkembangbiakan dan morfologi virus adalah suatu kesatuan biologis yg sdh tersedia, dan kuncinya hanya pd asam nukleat (nucleic acid)nya. Dlm perkembangbiakannya virus perlu sel hidup, maka perlu adanya penyediaan sel yg benar2 sensitif thd virus tsb atau yg sesuai, dan secara kuantitatif cukup tinggi, karena virus dpt membentuk antigen dgn titer tinggi.

Kultivasi VirusPada bbrp virus utk dpt menginfeksi dan berkembang dlm sel memerlukan spesifikasi yg tinggi, krn virus sulit ditumbuhkan jika tdk spesifik. Tetapi kebanyakan virus sangat memungkinkan utk ditumbuhkan pd kultur sel, TAB (telur ayam bertunas),atau pd hewan coba (hewan laboratorium)spt mencit (mus mucullus) atau tikus putih (ratus-ratus) yg masih berumur satu hari.

Siklus ReplikasiPd fase adsorbsi dan penetrasi ,virus berada dlm sel dan blm menghasilkan partikel yg infeksius yg dikenal dgn fase eklips. Fase ini berakhir jika virus di dlm maupun diluar sel dpt dikenali. Fase ini berlangsung 5-5 jam pd DNA virus, sdg pd RNA virus 3-10 jam. Fase maturasi dan

pematangan virus adalah setelah fase eklips.

T A B (telur ayam bertunas)Sebelum tehnik kultur sel digunakan sbg salah satu dlm pemeriksaan virus, maka yg digunakan sbg media dlm kultivasi virus adalah TAB.Sekarang masih ada bbrp virus yg menggunakan metode ini, karena mempunyai daya afinitas yang tinggi pd jaringan ayam, spt : Orthopoxvirus yg dpt diinokulasi pd selaput chorioallantois, .Influensa virus dan New Castle disease virus diinokulasikan di ruang allantois.

Hewan PercobaanSeperti halnya TAB, hewan coba jarang digunakan sejak kultur mengambil alih fungsinya, kecuali apabila virus tidak bisa ditanam pd kultur sel. Dibidang virologi hewan coba cukup penting utk eksperimen spt patogenitas dari virus,dan studi respon imun. Hewan coba yg sdg digunakan adalah mencit utk penelitian terutama bidang onkologi, dan kelinci sering digunakan utk produksi antibodi.

Fase ReplikasiPerbanyakan diri virus pada sel host terdiri dari beberapa fase :1. Fase adsorbsi/penempelan→perlu suatu bahan reseptor site, yaitu suatu tempat pada permukaan

sel dimana virus tsb dpt menempel dan bersifat spesifik2. Penetrasi/masuk dalam sel→bisa terjadi dgn cara viropoxis, fussion, dan penetrasi langsung3. Uncoating/pelepasan capsul→setelah masuk, pembungkus sel akan lepas dan tinggal nucleic acid dalam sel (terjadi sintesa nucleo capsid)4. Fase biosintesis→terjadi sintesa protein dan nucleic

acid

5. Fase maturasi dan release/pengeluaran→setelah terjadi maturasi, mk virus akan menepi

kedinding sel kmd keluar (terjadi lisis sel).Dan hal ini tjd pd

virus yg tdk mempunyai envelope, misal virus polio.

Perubahan-perubahan akibat infeksi virus

1. Perubahan-perubahan pd sel : - Cytopathic efek→virus menembus sel yg diinfeksi (cytocidal virus),tjd perub morfologi dari sel - Cell fussion→tjd akibat hilangnya batas2 sel akibat virus yg infektif, tbt giant cell

2. Mutasi Virus - Mutasi spontan→perubahan replikasi genom virus - Mutasi balik→sifat mutan berbalik kembali ke sifat aslinya (terutama dlm pemakain vaksin yg

berasal dari virus yg dilemahkan)

2. Mutasi Virus - Mutasi spontan→perubahan replikasi genom virus - Mutasi balik→sifat mutan berbalik kembali ke

sifat aslinya (terutama dlm pemakain vaksin yg berasal dari virus yg dilemahkan)

Pemeriksaan Laboratorium Penyakit Karena Virus

Diagnosa penyakit virus dapat ditegakkan dengan cara:1. Berdasarkan gejala klinis (khas)→ ada beberapa penyakit yang mempunyai gejala klinis sama,misal : Polio : demam tinggi, setelah demam turun timbul kelemasan pada alat² gerak tubuh Mumps (parotitis epidemica)→terdapat pembengkakan kelenjar parotis unilateral atau bilateral

Variola →demam tinggi selama 1 minggu, demam kontinyu kmd timbul kelainan pd kulit diseluruh tubuh, sehingga sulit dibedakan dgn typhoid dan morbilli2. Diagnosa Laboratorium → pada umumnya dapat dilakukan dgn cara :a. Pemeriksaan langsung secara mikroskopis→utk deteksi dan mempelajari struktur virus disertai pewarnaan.b. Isolasi virus →TAB(telur ayam bertunas), hewan percobaan dan pada kultur jaringan (tissue culture)c. Tes serologi

Virus utk dpt hidup dan berkembangbiak memerlukan sel hidup. Utk membiakkan virus, dapat dilakukan pada hewan percobaan, perbenihan jaringan (tissu culture) dan

inokulasi pada telur ayam bertunas (TAB).

TAB (telur ayam bertunas)Sebagai pengganti hewan percobaan dan perbenihan jaringan dpt digunakan TAB utk isolasi dan identifikasi dari berbagai virus serta produk vaksin.Didalam TAB, virus dpt hidup pada beberapa bagian dari telur, tgt dari sifat virus. Umur TAB yg digunakan tgt pd tempat inokulasi dan sifat virus.Yg penting bahwa telur hrs berasal dari induk yg sehat dan tdk pernah terlutar penyakit→SPF (Specific Pathogen Free)

Perbenihan Virus

TAB (telur ayam bertunas)Sebagai pengganti hewan percobaan dan perbenihan jaringan dpt digunakan TAB utk isolasi dan identifikasi dari berbagai virus serta produk vaksinDidalam TAB, virus dpt hidup pada beberapa bagian dari telur, tgt dari sifat virus. Umur TAB yg digunakan tgt pd tempat inokulasi dan sifat virus.Yg penting bahwa telur hrs berasal dari induk yg sehat dan tdk pernah terlutar penyakit→SPF (Specific Pathogen Free)

Cara-cara inokulasi virus pada TAB :- Inokulasi pada cairan allantois- Inokulasi pada selaput khorioallantois- Inokulasi pada kuning telur- Inokulasi pada cairan allantois- Inokulasi pada vena- Inokulasi pada embrio

T A B (telur ayam bertunas)Sebelum tehnik kultur sel digunakan sbg salah satu dlm pemeriksaan virus, maka yg digunakan sbg media dlm kultivasi virus adalah TAB.Sekarang masih ada bbrp virus yg menggunakan metode ini, karena mempunyai daya afinitas yang tinggi pd jaringan ayam, spt : Orthopoxvirus yg dpt diinokulasi pd selaput chorioallantois, .Influensa virus dan New Castle disease virus diinokulasikan di ruang allantois.

Hewan PercobaanSeperti halnya TAB, hewan coba jarang digunakan sejak kultur mengambil alih fungsinya, kecuali apabila virus tidak bisa ditanam pd kultur sel. Dibidang virologi hewan coba cukup penting utk eksperimen spt patogenitas dari virus,dan studi respon imun. Hewan coba yg sdg digunakan adalah mencit utk penelitian terutama bidang onkologi, dan kelinci sering digunakan utk produksi antibodi.

Tes serologiTes serologi mempunyai arti diagnostik lebih penting dibandingkan isolasi virus. Serodiagnostik ini berpedoman bahwa diagnosa positif bila selama sakit terjadi kenaikan titer paling sedikit 4 kali.Jenis tes serologi :1. Tes aglutinasi2. Tes Presipitasi3. Tes Ikatan komplemen4. Tes Netralisasi5. Tes Penghambat Hemaglutinasi6. Fluoreseni Antibodi Tes7. Enzym linked Immuno sorbent assay8. Radio Imuno Assay

Berdasarkan daya hemaglutinasi, maka virus dapat dibagi :1. Golongan Orthomyxovirus2. Golongan Poxvirus3. Golongan Arbovirus1) Gol.Orthomyxovirus: Virus diikat oleh eritrosit krn memiliki antigen hemaglutinin didalam envelopnya.Setelah tjd hemaglutinin, secara spontan virus mengadakan elusi (virus dilepas dari eritrosit)→ bersifat sementara, artinya hemaglutinasi ini tdk berlangsung terus akan tetapi setelah beberapa saat akan hilang (reversibel).

2) Gol Poxvirus:Virus mengadakam hemaglutinasi dg eritrosit hewan tertentu, pada konsentrasi tertentu, dan hemaglutinin tsb dpt dipisahkan dari partikel virus.3) Gol Arbovirus: Hemaglutininnya identi dg virusnya sendiri, jadi tdk mungkin dipisahkan,sehingga sekali tjd hemaglutinasi keadaan ini menetap (irreversibel).

Uji Hemaglutinasi (HA) dan Hemaglutinasi Inhibisi (HI) Tes

Uji Hemaglutinasi /HA tes (Haemaglutination Tes)Prinsip :Ag (+) + RBC............►Aglutinasi (HA positip)Hemaglutinasi = pengikatan virus tertentu oleh eritrosit hewan tertentu dalam konsentrasi tertentu.

Akibatnya : virus yg dilepas ini bila ditambah dg eritrosit baru, masih bisa megadakan aglutinasi lagi. Tetapi eritrosit yg melepaskan virusnya kalau ditambah dg virus baru (meskipun homolog) tdk bisa mengadakan hemaglutinasi, ini disebabkan krn reseptor eritrosit telah dirusak oleh enzim neuramidase yg ada dlm envelop

Pembacaan reaksi : HA sempurna (100%) adalah aglutinasi terlihat jelas berupa lapisan eritrosit secara merata (difuse) pada dasar tabung dan penjernuhan dari cairan bagian atas. Pada pembacaan hasil→titer virus/antigen adalah jumlah terkecil dari pengenceran tertinggi dari antigen yg masih mampu memberikan aglutinasi RBC secara sempurna. Macam dari uji HA, yaitu :uji HA plate (Rapid HA tes), uji HA tabung (makroteknik) dan uji HA mikrotiter (mikroteknik).

• Aglutinasi eritrosit (hemaglutinasi) terlihat jelas berupa gumpalan2 eritrosit yg terdapat didasar tabung.• Hemaglutinasi terjadi krn virus mengandung suatu antigen protein yg dinamakan hemaglutinin.• Tes HA ini berguna utk mendeteksi adanya antigen (virus) dari gol Myxovirus dan utk mengetahui titer ag virus tersebut.

Uji Hambatan Hemaglutinasi (Haemaglutination Inhibition Tes/HI Tes)

• Antibodi spesifik terhadap hemaglutinin virus dapat menghambat terjadinya hemaglutinasi.Reaksi penghambatan ini disebut uji hambatan hemaglutinasi.• Tujuan dg pemeriksaan HI adalah utk mengetahui tipe dari virus dan juga utk menentukan titer antibodi.

Pembacaan hasil→titer antiserum adalah pengencerantertinggi dari antibodi yang masih mampu menghambat aglutinasi dgn sempurna (RBC /eritrosit).Pembacaan reaksi : HI sempurna(100%) adalah terjadinya pengendapan eritrosit pada dasar tabung.Macam dari uji HI :Uji HI plate (Rapid HI Plate), Uji HI makrotehnik, dan uji Mikrotehnik Untuk Identifikasi Virus.Pada uji HI dpt diketahui adanya virus dari golongan Myxovirus, dgn menggunakan antiserum yg sdh diketahui. Apabila antiserum homolog dgn virusnya, maka aglutinasitdk akan tjd sebagai akibat terikatnya virus oleh antiserum.

Prinsip:Virus X + eritrosit .....................................aglutinasi ( +)Virus X + antiserum Y+ eritrosit ...............aglutinasi (+)Virus X + antiserum X+eritrosit .................aglutinasi (-)Contoh :Virus X+antiserum influenza+eritrosit........aglutinasi (+)Virus X+antiserum pestis avium ................aglutinasi (+)Virus X+antiserum Newcatle Disease........aglutinasi (-)Kesimpulan: Virus X adalah virus Newcatle Disease

Untuk Mengetahui Titer Antiserum:Dgn adanya antiserum yg homolog, kemampuan virus utk mengaglutinasi eritrosit dihambat. Hal ini hanya terlihat jika serum cukup mengandng antibodi.Apabila antibodi lemah, tentu akan tjd aglutinasi oleh karena antibodi tdk mampu menghambat virus. Utk itu dilakukan uji HI dimana antiserum mengalamim penipisan.